無軌膠輪車運行數字化管控技術研究與應用

張 慧 劉宏杰 魏志強

(大同煤礦集團有限責任公司塔山礦，山西大同，037000)

0 引言

同煤集團塔山礦使用無軌膠輪車輔助運輸與相關聯的信息系統相融合，其包含煤礦井下交通安全管控、車輛定位、限速報警及語音提示的功能，更主要是通過技術融合和流程信息化再造實現井下無軌膠輪車的網上及移動端申請、車輛運行無人化少人化自動調配、車輛數據統計分析、人員乘用及物料運輸車輛全面數字化、智能化管控，構筑可實現煤礦井下無人智能調度管理及車輛安全能耗及運行效率綜合分析的煤礦智慧交通信息系統，大幅提升煤礦井下無軌膠輪車輔助運輸效能，提高統一指揮調度和信息共享水平，實現煤礦無軌膠輪車調度管理智能化[1-5]。

1 系統組成

圖1 系統結構圖

該體系結構（見圖1），設備層通常將關聯數據發送到后端服務進行存儲和處理。例如，后端服務可以使用定位標識卡數據流來計算人或車的坐標位置。車截終端可以通過讀取來自后端服務終結點的消息，接受和響應服務器到設備的消息。后端服務也可將運料任務消息發送到車載終端，以便空車出井的司機可以完成新的運料任務，提高料車運輸效率。

2 用車流程實現手機移動端申請

用車申請移動端App，滿足隨時隨地移動辦公需要，方便用車申請、審批、派車等所有流程數據均可在移動端實時查詢，方便各相關區隊部門進行查詢及工作調整，保證了信息的及時性和透明性。系統用車申請流程圖如圖2。

用車單位申請用車時填報車輛類型、車輛用途、發車時間、返回時間、發車地點、到達地點、車輛類型、物料規格（是否超高、超重、超長、超寬等）、物料清單明細（針對料車）、備注說明等信息，所有申請信息將提交給調度部門進行審批，審批后車隊按照審批結果執行派車操作。

圖2 車輛實時申請功能流程圖

3 系統功能

現有的技術手段無法實現膠輪車駕駛人員在執行任務時實時接受用車指令執行及任務進度信息反饋。為此設計了一套車載終端設備，包含智能平板、按鍵操作臺和電源，配套軟件系統包含有任務處理、視頻監視以及語音通話等功能。駕駛員可通過車載終端實現實時接收任務、執行任務、完成任務、查看歷史任務、查看未完成任務、查看已完成任務等操作，解決了司機端的信息盲區問題。利用視頻及語音通話功能，調度員與司機之間建立起了實時溝通通道，提高響應效率，為保證車輛安全行駛，調度員還可以實時監控車輛行駛狀態、查看路況信息，確保車輛安全運行。調度員還可通過已掌握的井上下車輛運行信息對車輛的使用進行合理管控，依據就近派單原則有效提高運輸系統整體運力，通過打造“井下滴滴”模式，司機可以執行“搶單”操作，從而高效合理調配車輛運輸資源。

3.1 出車與收車管理功能

為了加強膠輪車司機駕駛安全管理，司機當日出車時需要由車載終端讀卡器采集司機信息并且提交服務器進行司機合法性驗證，如司機屬于前一日排班計劃上崗人員，則會完成車輛與司機的綁定操作，出車成功。如果狀態不合法則發出報警，提示司機出車失敗。收車操作相反，司機結束一天工作或者結束一次任務需要更換車輛時，需要司機主動發起收車請求，然后由服務器驗證后取消當前車輛與司機的綁定關系。

3.2 實時訂單推送功能

司機出車后會交替進入執行任務狀態和等待任務狀態，系統會自動或人工給處于等待任務狀態的終端發出實時訂單推送信息，終端接收到消息后以語音加彈窗的方式提醒司機。當終端接收到任務后，司機可根據實際情況選擇執行任務或拒絕執行任務。根據訂單系統后臺設置，要求強制執行任務的司機不能拒絕。司機執行任務過程中，終端可以實時顯示車輛當前位置，并且自動規劃井下最優路徑，同時實施繪制已走過的路徑，如圖3所示。

圖3 車輛導航軌跡功能

司機可根據已完成、已拒絕、未完成等分類查看任務列表，并且可以點擊某一任務查看該任務的詳細況。

3.3 車載終端通信功能

調度員通過輔助運輸系統了解車輛位置和當前空閑狀態，根據需求發出與執行任務司機的視頻或者語音通話請求，司機收到通話請求后根據當時的駕駛情況執行接通和掛斷操作，如圖4所示。

圖4 車輛視頻通話功能

通訊功能在實際使用過程中會遇到并發呼叫的情況，解決這個問題則需要一個強大的呼叫中心服務來支持，滿足各種類型通訊需求，圖5是通訊功能流程。

圖5車輛通訊功能流程

3.4 行車記錄儀功能

為了加強車輛運行安全管理，車載終端還集成了行車記錄功能，調度員可以在線實時查看井下行車情況，同時記錄的視頻也可以保存在本地和云端，方便調閱查看。

3.5 車載終端操作

司機通過車載終端操作臺按鍵調出視頻與通話界面、設置界面、任務列表界面等。操作底座還具有雙擊和長按功能，有效減少了司機誤操作的情況。由于井下施工生產噪聲較大，操作底座還提供了麥克風與大功率擴音功能，充分保證了井上下通話質量，見圖6。

圖6 載終端安裝效果

4 結束語

手機移動端、車載終端的應用建立起了用車單位、司機與地面調度指揮中心的信息交互通道和溝通橋梁，通過實時信息披露及人機交互界面，系統能充分利用起過去空車出入井等閑置的車輛運輸資源，根據井下現場運力需求及閑置運力資源實時狀態綜合對比分析，由計算機系統來完成井下運力資源的就近自動化調配。

通過技術創新和信息技術融合應用，煤礦井下無軌膠輪車實現移動端網上申請及流程跟蹤，車載端實現司機任務執行動態化管理，結合車輛精確定位功能車輛資源實現自動調配。